シールド工法は過去問でどう問われる？土圧式・泥水式と切羽の密閉型

シールド工法は、シールド機で地山を掘りながらセグメントで覆工する工法で、土圧式・泥水式は切羽を密閉して安定させます。

シールド工法のしくみ

シールド工法は、地表を掘り返す開削工法が難しい都市の下水道・地下鉄・道路工事などで多く用いられます。地表から掘り進める山岳工法とは違い、シールド機を地中で前進させながら掘ります。シールド機は、先端のフード部・中間のガーダー部・後方のテール部からなり、テール部の後ろで分割した部材（セグメント）を組み立ててトンネルの壁（覆工）をつくります。シールド機の搬入や土砂の搬出には、立坑が必要です。

シールドの種類

土圧式シールド

土圧式シールドは、切羽の土圧と掘削した土砂が平衡を保ちながら掘進する工法です。切羽を密閉し、掘った土砂自体の圧力で切羽を安定させます。掘った土砂はスクリューコンベヤで排出します。

泥水式シールド

泥水式シールドは、泥水を循環させて切羽の安定を保つと同時に、カッターで切削した土砂を泥水とともに坑外まで流体輸送する工法です。土砂を水で流して運ぶため、大径の礫の搬出には向きません。

泥土圧式シールド

泥土圧式シールドは、掘削した土砂に添加材を注入し、泥土圧を切羽全体に作用させて平衡を保つ工法です。土圧式の一種で、添加材で土砂を流れやすい泥土に変えて使います。

過去問でどう問われたか

シールド工法は、平成25年度から令和7年度まで、2級・1級でほぼ毎年問われています。引っかけは、切羽の構造と土砂の運び方です。

• ①切羽の構造（土圧式・泥水式は密閉型か、開放型か）
• ②泥水式の土砂の運び方（流体輸送か、ベルトコンベアか／大径の礫に向くか）

核心は切羽の構造と土砂の運び方です。土圧式・泥水式の切羽を「開放型」、泥水式を「大径の礫の搬出に適する」「ベルトコンベアで坑外輸送」とする記述は誤りです。土圧式・泥水式は切羽を密閉する密閉型で、泥水式は土砂を泥水とともに流体輸送するため大径の礫には向きません。

「土圧式・泥水式は密閉型」「泥水式は流体輸送で礫に弱い」と、切羽の構造と運び方をセットで押さえます。

理解度チェック

まとめ

シールド工法は、シールド機で掘りながらセグメントで覆工する都市トンネルの工法です。

土圧式・泥水式はどちらも切羽を密閉する密閉型シールドで、泥水式は土砂を流体輸送するため大径の礫に向かないのが要点です。

切羽を開放型とする誤りや、泥水式の礫搬出が、過去問でよく問われます。